笛卡儿坐标（笛卡尔坐标公式）

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笛卡尔坐标系的故事

1619年，23岁的坐标笛卡尔在一支德国部队服役，军营驻扎在多瑙河旁，公式11月的儿坐一天，他因病躺在了床上，标笛无所事事的坐标他默默地思考着……

20岁时，他大学毕业继承父业，公式当了一名律师，儿坐当时法国的标笛社会风气是“非红即黑”。也就是坐标说，有志之士不是致力于宗教事业就是献身于军事，笛卡尔选择了后者。军旅中一个偶然机会，他解出了数学教授别克曼的一道难题。从此成了别克曼教授的上宾，在数学的海洋中漫游，并游进了深水区。他开始看到了传统的几何过分依赖图形和形式演绎的缺陷。同时也深感代数过分受法则和公式的限制而缺乏活力。

代数与几何的各自为政、划地为牢的状况抑制了数学的发展，怎样才能摆脱这种状况，架起沟通代数与几何的桥梁呢？这个问题苦苦折磨着年轻的笛卡尔。在没有战事的军队中，他常常有时间思考它。

现在，他的思绪又回到了这个问题上……抬头望着天花板，一只小小的蜘蛛从墙角慢慢地爬过来，吐丝结网，忙个不停。从东爬到西，从南爬到北。要结一张网，小蜘蛛该走多少路啊！笛卡尔突发奇想，算一算蜘蛛走过的路程。他先把蜘蛛看成一个点，这个点离墙角多远？

离墙的两边多远？……他思考着，计算着，病中的他睡着了……梦中他继续在数学的广阔天地中驰骋，好像悟出了什么，又看到了什么，大梦醒来的笛卡尔茅塞顿开，一种新的思想初露端倪：在互相垂直的两条直线下，一个点可以用到这两条直线的距离，也就是两个数来表示，这个点的位置就被确定了。用数形结合的方式将代数与几何的桥梁联起来了。这就是解析几何学诞生的曙光，沿着这条思路前进，在众多数学家的努力下数学的历史发生了重要的转折，建立了解析几何学。

CAD笛卡儿坐标系、柱坐标系、球坐标系的有关知识

2.4.1 笛卡尔坐标系

笛卡儿坐标系又称为直角坐标系,由一个原点（坐标为(0,0)）和两个通过原点的、相互垂直的坐标轴构成（见图2-11）.其中,水平方向的坐标轴为X轴,以向右为其正方向；垂直方向的坐标轴为Y轴,以向上为其正方向.平面上任何一点P都可以由X轴和Y轴的坐标所定义,即用一对坐标值（x,y）来定义一个点.

例如,某点的直角坐标为（3,4）.

2.4.2 极坐标系

极坐标系是由一个极点和一个极轴构成（见图2-12）,极轴的方向为水平向右.平面上任何一点P都可以由该点到极点的连线长度L（0）和连线与极轴的交角a（极角,逆时针方向为正）所定义,即用一对坐标值（L

笛卡尔坐标系

三维笛卡儿坐标系是在二维笛卡儿坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标（即Z轴）而形成的。同二维坐标系一样，AutoCAD中的三维坐标系有世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）两种形式。

1.右手定则

在三维坐标系中，Z轴的正轴方向是根据右手定则确定的。右手定则也决定三维空间中任一坐标轴的正旋转方向。

要标注X、Y和Z轴的正轴方向，就将右手背对着屏幕放置，拇指即指向X轴的正方向。伸出食指和中指，如右图所示，食指指向Y轴的正方向，中指所指示的方向即是Z轴的正方向。

要确定轴的正旋转方向，如右图所示，用右手的大拇指指向轴的正方向，弯曲手指。那么手指所指示的方向即是轴的正旋转方向。

2.世界坐标系（WCS）

在AutoCAD中，三维世界坐标系是在二维世界坐标系的基础上根据右手定则增加Z轴而形成的。同二维世界坐标系一样，三维世界坐标系是其他三维坐标系的基础，不能对其重新定义。

3.用户坐标系（UCS）

用户坐标系为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。定义一个用户坐标系即改变原点（0，0，0）的位置以及XY平面和Z轴的方向。可在AutoCAD的三维空间中任何位置定位和定向UCS，也可随时定义、保存和复用多个用户坐标系。详见本章第3节。

19.1.2三维坐标形式

在AutoCAD中提供了下列三种三维坐标形式：

1.三维笛卡尔坐标

三维笛卡尔坐标（X，Y，Z）与二维笛卡尔坐标（X，Y）相似，即在X和Y值基础上增加Z值。同样还可以使用基于当前坐标系原点的绝对坐标值或基于上个输入点的相对坐标值。

2.圆柱坐标

圆柱坐标与二维极坐标类似，但增加了从所要确定的点到XY平面的距离值。即三维点的圆柱坐标可通过该点与UCS原点连线在XY平面上的投影长度，该投影与X轴夹角、以及该点垂直于XY平面的Z值来确定。例如，坐标“1060，20”表示某点与原点的连线在XY平面上的投影长度为10个单位，其投影与X轴的夹角为60度，在Z轴上的投影点的Z值为20。

圆柱坐标也有相对的坐标形式，如相对圆柱坐标“@1045，30”表示某点与上个输入点连线在XY平面上的投影长为10个单位，该投影与X轴正方向的夹角为45度且Z轴的距离为30个单位。

3.球面坐标

球面坐标也类似与二维极坐标。在确定某点时，应分别指定该点与当前坐标系原点的距离，二者连线在XY平面上的投影与X轴的角度，以及二者连线与XY平面的角度。例如，坐标“104560”表示一个点，它与当前UCS原点的距离为10个单位，在XY平面的投影与X轴的夹角为45度，该点与XY平面的夹角为60度。

同样，圆柱坐标的相对形式表明了某点与上个输入点的距离，二者连线在XY平面上的投影与X轴的角度，以及二者连线与XY平面的角度。

笛卡儿坐标系和平面直角坐标系一样吗?

笛卡儿坐标系,全称“笛卡儿直角坐标系”,就是“平面直角坐标系”

我们可以在平面上画两条互相垂直的数轴，一条水平，一条竖直，它们的交点为公共的原点，水平向右和竖直向上分别为两条数轴的正向。那么，平面上任何一点，可以向这两条数轴作垂线，两个垂足的坐标就可以确定该点的位置，不同的点有不同的两个坐标。我们画的这两条互相垂直的数轴，就构成了通常所称的“笛卡儿直角坐标系”。

笛卡尔直角坐标系是什么·

我们现在所用的直角坐标系，通常叫做笛卡儿直角坐标系。是从笛卡儿（DescartesR.，1596.3.31~1650.2.11）引进了直角坐标系以后，人们才得以用代数的方法研究几何问题，才建立并完善了解析几何学，才建立了微积分。法国数学家拉格朗日（LagrangeJ.L.，1736.1.25~1813.4.10）曾经说过：“只要代数同几何分道扬镳，它们的进展就缓慢，它们的应用就狭窄。但是，当这两门科学结合成伴侣时，它们就互相吸取新鲜的活力。从那以后，就以快速的步伐走向完善。”我国数学家华罗庚（1910.11.12~1985.6.12）说过：“数与形，本是相倚依，焉能分作两边飞。数缺形时少直觉，形少数时难入微。形数结合百般好，隔裂分家万事非。切莫忘，几何代数统一体，永远联系，切莫分离！”这些伟人的话，实际上都是对笛卡儿的贡献的评价。笛卡儿的坐标系不同于一个一般的定理，也不同于一段一般的数学理论，它是一种思想方法和技艺，它使整个数学发生了崭新的变化，它使笛卡儿成为了当之无愧的现代数学的创始人之一。

什么是右手笛卡尔坐标系

右手定则：以右手握住z轴，当右手的四指从正向x轴以π/2角度转向正向y轴时，大拇指的指向就是z轴的正向。

立体形态的空间在现实世界中是绝对真实存在的，而无论哪种坐标系都是一个相对的基准，任何坐标系下的坐标都是相对坐标。因此笛卡尔坐标系下，无论是二维(平面)坐标系还是三维坐标系，通过变换坐标轴的正向方向，都能够得到两种不同的坐标系，即左手坐标系(左手系)和右手坐标系(右手系)。

扩展资料：

注意事项：

正常的笛卡尔右手坐标系，以屏幕右方为+X轴，屏幕上方为+Y轴，垂直屏幕向外为+Z轴，xy轴组成的平面为屏幕面。

由于THREE里的相机并不总是从屏幕正前方视角，还可以设置坐标系任意一个轴为正上方（类似于旋转坐标系），所以不同的设置会导致视角不一样。

在屏幕上并不会显示一条垂直于屏幕的水平线，而是一条倾斜的直线，原因就是视角的方向调整了（默认视角是屏幕正前方看向屏幕，即(0，0，100)-(0，0，0)）。

参考资料来源：百度百科-笛卡尔坐标系

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